地铁监控管理平台解决方案

　　
　　轨道交通作为城市客流交通运输的大动脉，具有大运能、低能耗、高环保及可持续发展的优势和特点，得到各国政府的支持。我国目前正处于建设的高峰期。很多城市为适应城市发展的需要，改善交通拥挤现状，同时在建和拟建多条地铁线路。在建设速度加快的情况下，需要最大限度确保乘客出行与轨道交通安全，为地铁营造安全祥和的客运环境，地铁的安防系统建设、安全运营管理的重要性日益凸显。

　　视频监控系统作为轨道交通维护和保证运输安全的重要手段，对运营部门来说，可以通过它为控制中心的调度员、各车站值班员、列车司机等提供有关列车运行、防灾救灾、旅客疏导、客流量，以及工作人员上岗情况等方面的视觉信息；对公共安全部门来说，可以通过它为各类乘客纠纷、意外伤亡事件、治安刑事案件等提供客观的图像依据，甚至利用它来反恐、防恐，通过它及时看到并记录事故和灾害发生现场发生的情况，同时也可以对所有警力做出科学正确的调整，通过它实现图像跟着客流走、图像跟着秩序走、图像跟着发案走，建立点对点的扁平化勤务指挥模式。

　　系统概述

　　闭路电视监视系统是维护城市轨道交通和保证运输安全的重要手段。本系统控制中心有主用和备用两套中心，主用控制中心将16路图像送至TCC指挥中心，满足TCC指挥中心对监视图像自有选择切换的要求。

　　系统组成简单、易扩容、易升级、易维护；在瞬间电源倒换时不死机，设备及板卡允许带电热插拔；监控操作程序尽可能的简便；系统的网管功能强大、可对车站电视设备进行遥控开关机；车站、车辆段、停车场设置网络视频录像存储设备。

　　 本闭路电视监视系统采用全数字化方案，各车站、停车场、车辆段、区间设置的摄像机全编码，在本地通过软解码方式调看，编码后在本地完成网络视频存储并同时通过专用通信传输系统的传输通道上传至主、各中心及TCC，在控制中心大屏和监视终端通过软解码方式调看，为TCC提供数字视频IP码流并按照TCC的要求提供TCC软解码所需的所有软件开发包、协议，保证接入TCC。对于高速变化的图像，其画面质量均不得发生边缘模糊等现象。中心不同调度员对同一幅图像的调用不重复占用传输带宽。

　　车站的图像摄取范围为每站的站台、站厅、自动扶梯、部分机房、变电所变压器室及10KV开关柜室等处，还应覆盖AFC的售票机和闸机、出入口、垂直电梯口及轿厢。车辆段、停车场的图像摄取范围为出入段线、平交道口及轨行区，车场、变电所、停车运用库内及重要公共区域等。模拟摄像机通过编码器接入系统中，高清摄像机可以直接获取编码数据，两者均能无缝融合在系统中，并达到编码要求。

　　本系统由主、备控制中心调度员的行车监视、防灾环控监视、AFC监视、电力监视、车站／车辆段／停车场值班员的行车监视和防灾监视以及司机监视几大部分构成。采用中心远程监控和车站／车辆段／停车场本地监控方式，组成完整的两级监视网络。用户可在任何一个站点根据授权访问本站实时图像和历史图像。

　　各车站／车辆段／停车场分别设置存储服务器、视频分析服务器、图像控制服务器各1套，主、备控制中心、各车站、停车场、车辆段之间传输通道由专用通信传输系统提供。

　　视频操作软件平台可实现如下基本功能：提供电子地图功能；提供实时录像、多画面同时图像回放功能；可以对各个摄像机输入通道进行单独的设置；提供实时监视、分组、权限分级管理监控界面；可提供声光告警显示功能提示；按录像的时间、日期范围、站名等进行分类检索图像等功能；同时支持多用户同时浏览，各用户间互不影响等。

　　方案介绍

　　本系统“专用闭路电视监视系统”与“公安视频监控系统”共享前端摄像机、隔离地、中文字符、分配器、编码器、存储等设备。公安闭路电视监视系统在车站、派出所只设置监控终端，通过与专用闭路电视监视系统的互联实现对图像的监视控制。

　　为了方便运营维护，闭路电视监视系统设置了网管操作系统，可对闭路电视设备进行参数设置、编程及故障告警等综合管理。

　　 整个系统采用中心远程监控和车站本地监控方式，组成完整的两级监视网络其中车站和中心为平行域架构，在任何一个平行域节点均同步保存有完整系统管理资料副本，使系统安全性得以大大提高。（如图1）

　　在车站设立二级本地监控中心，即分控中心，负责监控本站客运管理监视和防灾监视情况，在控制/备用中心为一级远程监控中心即主控中心，负责整体远程行车监视、防灾环控监视、AFC 监视、电力监视，远程传输采用地铁专用IP网络进行。其中主控中心与分控中心只有名称上的区别，实际上均为平行域内平行节点。（如图2）

　　专用闭路电视监视系统

　　专用闭路电视监视系统能够为控制中心的调度员、各车站值班员、列车司机等提供有关列车运行、防灾救灾、旅客疏导以及社会治安等方面的视觉信息。（如图3）

　　车站本地监视

　　车站监视系统设备包括：摄像机、字符发生器、视频分配器、多画面处理器、编码设备、云台优先级控制设备、以太网交换机、视频控制终端、监视器、独立的软解码计算机、电源分路器及视频隔离变压器、录像存储设备、控制切换软件、专门设置的视频分析服务器、拾音器、音视频混合器及完成本系统功能所需的所有设备。（如图4）

　　1）控制信号的走向

　　本地车站的控制信号均由本地视频管理服务器发出，如防灾PC是直接发出控制信号的，由PC直接经由网络发送至视频管理服务器；行调PC则通过ISCS信号来控制视频系统，通过ISCS发送基于RS422链路的MODBUS协议指令，由车站串口控制器收集后交由网络发送至本地视频管理服务器；远程客户端发出的命令先由本地视频管理服务器进行权限仲裁后执行，但对竞争性资源的控制命令发送给资源所属地视频管理服务器仲裁后予以执行。

　　2）权限处理

　　专用本地控制指令。所有发出本地指令经由本地网络发送至本地视频管理服务器，本地视频管理服务器首先提取指令信息中的用户信息，通过组用户表确定该用户的用户组，然后根据优先级表判断是否拥有对该项资源的使用权限。

　　如果该指令只是在权限范围内进行视频切换和录像回放动作则立刻执行，否则给予拒绝提示；如是PTZ指令，由本地车站管理服务器对竞争性资源表查询该资源的使用状态，如该资源空闲则直接改写该资源状态值，发出该指令；如该资源非空闲则与占用者进行权限比较，当权限高于该占有者直接改写竞争性资源表中该项资源状态，然后发出控制指令并通知原有的用户；当权限低于该占有者，直接给与拒绝提示。

　　专用远程控制指令。中心用户发出的指令通过网络将控制指令发送至中心视频管理服务器，中心视频管理服务器首先提取指令信息中的用户信息，通过组用户表确定该用户的用户组，然后根据优先级表判断是否拥有对该项资源的使用权限。如果该指令只是在权限范围内进行视频切换和录像回放动作立刻执行，否则给以拒绝提示；如是PTZ指令，由中心视频管理服务器通过对资源表查询该资源的所属地管理服务器，将该命令发送至属地视频管理服务器，由其执行，过程如车站本地控制相同，此处不在赘述。

　　抢权管理流程如图5。

　　 车辆段／停车场本地监视

　　车辆段／停车场监视系统设备包括：摄像机、字符发生器、视频分配器、监视器、编码设备、云台优先级控制设备、以太网交换机、监视器、独立的软解码计算机、电源分路器及视频隔离变压器、录像存储设备、控制切换软件及完成本系统功能所需的所有设备。（如图6）

　　主控中心监控

　　主控中心监视设备包括：中心控制设备、软解码计算机、网管设备、录像管理服务器、录像回放设备、存储备份设备、以太网交换机等。（如图7）

　　备控中心监控

　　备用控制中心设备包括：中心控制设备、软解码计算机网管设备、录像管理服务器、录像回放设备、以太网交换机等设备。（如图8）

　　公安视频监控系统

　　公安视频监控系统由本地监视、异地监视两部分构成，组成一个统一的闭路电视监视网络。全网由图像摄取、图像显示及录制、本地控制、异地控制、视频信号传输等部分组成。（如图9）

　　接口协议开放

　　与传输系统的接口

　　传输系统接口——直接配置千兆交换机接入系统中，网管可检测交换机状态。

　　与时钟系统接口

　　时钟同步接口——由时钟同步系统向CCTV系统发送时钟信息，物理接口是RS422，具体协议由时钟同步系统提供，CCTV系统根据协议解析时钟后，对系统中所有设备的时钟进行校正。

　　与TCC指挥中心接口

　　TCC指挥中心接口——由TCC指挥中心向CCTV系统发送视频切换和控制命令，物理接口为以太网，具体协议采用TCC现有协议，CCTV解析协议后，依照控制终端的模式进行视频切换和控制。

　　与集中告警系统接口集中告警接口

　　——由CCTV系统向集中告警系统推送告警信令，物理接口为以太网，具体协议采用集中告警规定协议，CCTV系统将报警转换为统一协议后，发送到集中告警中心。

　　与综合监控系统接口综合监控接口

　　——由综合监控系统向CCTV系统发送视频切换和控制命令，接口为RS422或者以太网，具体协议采用综合监控规定协议，CCTV解析协议后进行视频的切换和控制。

　　与公安视频的接口

　　 公安视频接口——由公安系统向运营系统控制命令，接口可用RS422或者以太网，具体协议根据公安系统控制协议而定，运营解析协议后进行视频的控制。

　　与控制中心大屏

　　接口控制中心大屏接口——由CCTV平台系统发送命令控制大屏的视频的切换、拼接以及分屏，物理接口根据设备而定。

　　与换乘站的接口

　　换乘站接口——CCTV系统与换乘站其它地铁线的CCTV系统实现互联互控，接口可以为RS422，具体协议由双方协商，根据协议实现彼此之间视频的切换及控制。

　　方案优势

　　系统平台采用二级架构，控制中心自动采集下级车站/停车场/车辆段数据，不影响下级服务器运行，主备倒换方便快捷；稳定可靠安全的文件存储系统，保证海量数据的写入与读取；第三方系统接口插件化，快速定制各个外部系统以及换乘站的开发，并且不影响现有系统。

　　联网数据共享解决方案，为新老监控系统之间互相调用，提供了全面解决之道：通过模数、数数互通网关，索贝为新老监控系统之间的互联互控提供了桥梁，保护了业主投资的同时，通过应用最新海量数据存储管理技术，提供了更安全和便捷的数据管理方案。

　　以IP技术为基础，全面支持高清及高标清混合应用，全面提升系统安全性及可用性：采用全IP的高清监控系统，可以充分利用目前IT技术的进步，通过大容量磁盘阵列技术、热备冗余、双机热备技术的大量使用，不但将图像数据安全性大大提高，而且也大大提高了系统可用性。

　　通过规划合理的分支节点，将图像分多地分散存储，管理数据全网同步，系统越庞大反而越安全。通过IP技术，可以在任意节点灵活调看全线任意点位的历史图像。而且，通过在总控中心设置数据迁移服务器，将重要点位异地备份、重要历史视频长期保存，大大提高了数据安全性和系统易用性。

　　借助对智能分析技术的支持，实现实时人流疏导及预案触发，大大降低安全保卫工作的劳动强度。

　　传统肉眼监看方式，在日趋密集的大量视频探头下，对人的生理极限构成挑战，已经不能适应各种突发情况，通过全局的智能分析技术支持，包括对实时智能分析及事后智能检索技术的内部整合，实现了实时人流疏导、应急预案触发告警。

　　通过对视频质量进行实时分析、对设备实时巡检、运维人员时刻可以对全部设备运行状态了如指掌。

　　利用视频质量分析技术，实时发现前端视频探头各种视频质量问题并提醒运维人员；结合过对设备的自动巡检，运维人员可以全面掌握系统中所有设备的运行状态。
 

(作者单位：成都索贝数码科技股份有限公司)